El estandar PASSIVHAUS - La energía mas barata que no se consume
1.Feria ibérica sustanibilidade urbana, Bragança- 08.06.2011 – Workshop-Eco Construção
El estandar PASSIVHAUS - La energía mas barata que no se consume
Wolfgang Berger, ArquitectoProyectos sostenibles Arkimo slu
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Índice:
ANTECEDENTES
SISTEMA ACTIVO – SISTEMA PASIVO
CONCEPTOS PRINCIPALES DE LA EDIFICACION PASSIVHAUS
CALCULO ENERGETICO CON PHPP
ASPECTO ECONOMICO
RESUMEN – MENTALIDAD USUARIO
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Fuente: direccao general de energia
CONSUMO DE ENERGIA EN PORTUGAL
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APROVECHAMIENTO Y DESTINO DE ENERGIA PRIMARIA
Fuente: direccao general de energia
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LA FUERZA DEL SOL
La energia del sol que
disponemos al año es
un factor 10.000 mayor
que la demanda de
energia primaria del
mundo en un año
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LA FUERZA DEL SOL
La energia del sol que
disponemos al año es
un factor 10.000 mayor
que la demanda de
energia primaria del
mundo en un año
Comparación de la
capacidad del sol
(kWh/min) contra los
reservas de energias
fosiles del mundo
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PROPORCIÓN DE ENERGIAS FOSILES DISPONIBLES
Las reservas facilmente
aprovechables del mundo
en comparación (a kWh
energia primaria)
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A DONDE VAMOS - NUEVA DIRECTRIVA 2010/10
– Nearly cero energy buildings
Reducción de la demanda
energetica de edificios a 70%
(respecto al CTE) hasta 2020
(2018 en edifcios públicos)
=>
Mejora del envolvente
Aumento del rendimiento de
instalaciones
Ingetración de energias renovables
=> Cerca de estandar “Passivhaus”
50%
70%
Fuente: m.gonzalez-idae
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Índice:
ANTECEDENTES
SISTEMA ACTIVO – SISTEMA PASIVO
CONCEPTOS PRINCIPALES DE LA EDIFICACION PASSIVHAUS
CALCULO ENERGETICO CON PHPP
ASPECTO ECONOMICO
RESUMEN – MENTALIDAD USUARIO
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INTERESA EL RESULTADO: EL CONFORT (en este caso el café
caliente)
SISTEMA PASIVO - SISTEMA ACTIVO
EL SISTEMA ACTIVO obtiene
el mismo efecto con mucho
más gasto energético
EL SISTEMA PASIVO és
mucho más eficiente y, por lo
tanto, mejor
Fuente: PHI
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CONDICIONES DE BIEN-ESTARFuente: Passive Houses in
South West Europe; PHI
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GANANCIAS + PERDIDAS DE CASA:CALEFACCIÓN REFRIGERACIÓN
GANANCIAS
PERDIDAS
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BASE DE LA IDEA:
Un “Passivhaus” es un edificio en el cual el confort térmico
puede ser garantizado solo a través del aire fresco requerido
para una buena calidad del aire interior. Este sistema de
ventilación es capaz de asumir toda la calefacción o
refrigeración necesaria sin utilizar otras sistemas.
Mínimo aire fresco por persona: 30m³/h
Límite temperatura para apoyo de calefacción (por aire):ν < 50ºC => Δν = 30K (max. Potencia para calefactar)
Límite Potencia para calefactar:P
HZ= 1m³/(h*m²(u)) * 0,33Wh/(Km³)*30K = 10W/m²(u)
Límite max de la demanda enérgetica (p.calefacción en climas centro europeos): 15kWh / a*m²(u)
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BASE DE LA IDEA:
Límite demanda energética : 15kWh / a*m²(u)y 10 W/m²(u)
Ejemplo:
Sala de estar de 20m² tiene una demanda de 200 W
Potencia de una vela (pequeña): 30 W
Se necesita 7 velas para calentar este salon!
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COMPARACION EFICIENCIA ENERGETICA ACTUAL – ESTANDAR PASSIVHAUS
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DEMANDA TOTAL:
CALEFACCIÓN - REFRIGERACIÓNFuente: Passive Houses in
South West Europe; PHI
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DEMANDA TOTAL:
CALEFACCIÓN - REFRIGERACIÓNFuente: Berger
CLIMA RONCAL
CLIMA LISBOA
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ANTECEDENTES
SISTEMA ACTIVO – SISTEMA PASIVO
CONCEPTOS PRINCIPALES DE LA EDIFICACION PASSIVHAUS
CALCULO ENERGETICO CON PHPP
ASPECTO ECONOMICO
RESUMEN – MENTALIDAD USUARIO
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COMPONENTES DE UNA CASA PASIVA
Compacidad y
orientación del edificio
Aislamiento Térmico
Carpintería
Reducción de puentes
térmicos
Hermeticidad y su
control
Resto de calefacción con
aire, renovación y
aprovechamiento
Protección solar
Masa térmica -
Refrigeración por
ventilación nocturna
Fuente: Wolfgang Berger
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ORIENTACION - POSICION – FORMA DEL EDIFICIO
Buena orientación del edificio
Tamaño, proporción i orientación acecuada de
los cerramientos, según el clima
Forma del edificio (relación S/V)
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COMPONENTES DE UNA CASA PASIVA
Compacidad y
orientación del edificio
Aislamiento Térmico
Carpintería
Reducción de puentes
térmicos
Hermeticidad y su
control
Resto de calefacción con
aire, renovación y
aprovechamiento
Protección solar
Masa térmica -
Refrigeración por
ventilación nocturna
Fuente: Wolfgang Berger
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AISLAMIENTO TERMICO: ENVOLVENTEFuente: Passive Houses in
South West Europe; PHI
Fuente: Wolfgang Berger
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COMPONENTES DE UNA CASA PASIVA
Compacidad y
orientación del edificio
Aislamiento Térmico
Carpintería
Reducción de puentes
térmicos
Hermeticidad y su
control
Resto de calefacción con
aire, renovación y
aprovechamiento
Protección solar
Masa térmica -
Refrigeración por
ventilación nocturna
Fuente: Wolfgang Berger
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COMPONENTES DE UNA CASA PASIVA
Compacidad y
orientación del edificio
Aislamiento Térmico
Carpintería
Reducción de puentes
térmicos
Hermeticidad y su
control
Resto de calefacción con
aire, renovación y
aprovechamiento
Protección solar
Masa térmica -
Refrigeración por
ventilación nocturna
Fuente: Wolfgang Berger
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MINIMIZAR DE PUENTES TERMICOS
La construcción deberia esta libre
de puentes térmicos
=> Ψ ≤ 0,01 W/ mK
Tipicos puentes térmicos en el
programa LIDER
Ejemplo esquina/poste
Ejemplo posición ventana
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CÁLCULO DE PUENTES TERMICOS
TERMOGRAFIA
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COMPONENTES DE UNA CASA PASIVA
Compacidad y
orientación del edificio
Aislamiento Térmico
Carpintería
Reducción de puentes
térmicos
Hermeticidad y su
control
Resto de calefacción con
aire, renovación y
aprovechamiento
Protección solar
Masa térmica -
Refrigeración por
ventilación nocturna
Fuente: Wolfgang Berger
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TEST DE HERMETICIDAD AL AIRE:
Para edificios se estima la infiltración con el valor n50 (50
Pascales) según el test de estanquiedad (EN 13829)
Para obra nueva (Alemania /DIN V18599): n50: 1,5-3 [1/h]
Para construcciones macizas: n50~5-10 [1/h]
Para construcciones ligeras: n50: hasta 5-15 [1/h]
Para PASSIVHAUS: máx.: 0,6 [1/h]
Formula para estimar la abertura equivalente en viviendas:
Volumen interior * resultado test de presurización (n50) / 2
Ejemplo: Max abertura para una vivienda Passivhaus:
500m³ (viv.unif.aislada)*0,6/2=150 cm² = 12x12cm
Fuente-PROCLIMA
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Fuente-Blower Door
INFILTRACIONES
Ejemplos de típicos fallos + soluciones
Cables
Conductos y tuberías
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COMPONENTES DE UNA CASA PASIVA
Compacidad y
orientación del edificio
Aislamiento Térmico
Carpintería
Reducción de puentes
térmicos
Hermeticidad y su
control
Resto de calefacción con
aire, renovación y
aprovechamiento
Protección solar
Masa térmica -
Refrigeración por
ventilación nocturna
Fuente: Wolfgang Berger
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SISTEMA DE VENTILACIÓN CONTROLADA CON
RECUPERACION DE AIRE - VENTAJAS
Fuente: PAUL
Mas confort – Continuamente aire fresco - filtrada
Sin ruido – descanso placido
Eliminación de olores - automáticamente
Ahorro energético – Ahorro económico
Refrigeración suave a través del intercambiador de tierra
Sin condensaciones – Sin moho
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SISTEMA DE VENTILACIÓN CONTROLADA CON
RECUPERACION DE AIRE
Fuente: Passive Houses in
South West Europe; PHI
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SISTEMA DE RECUPERACIÓN DE AIRE
CONTROL DE HUMEDADFuente: HOVAL
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DIMENSIONAMIENTO DEL SISTEMA
Comparación de exigencias CTE - PH
Caudal promedio 0,8/h (CTE) Caudal minimo 0,3/h (PHI)
Caudal según CTE Caudal según PHSala 10,8 m³/h por ocupante 40 m³/h
Dormitorio 18 m³/h por ocupante 30 m³/h
Ninos 18 m³/h por ocupante 20 m³/h
Cocina 7,2 m³/h por m² 40-60 m³/h
Baño 54 m³/h 40 m³/hAseo 54 m³/h 20 m³/h
Trasteros 2,5 m³/h por m² 20 m³/h
Conflicto de extraccion por la campana de cocina. En un PH
significaria un aumento extraordinario de renovaciones
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COMPONENTES DE UNA CASA PASIVA
Compacidad y
orientación del edificio
Aislamiento Térmico
Carpintería
Reducción de puentes
térmicos
Hermeticidad y su
control
Resto de calefacción con
aire, renovación y
aprovechamiento
Protección solar
Masa térmica -
Refrigeración por
ventilación nocturna
Fuente: Wolfgang Berger
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PROTECCION SOLAR –
FACHADA – CUBIERTA - VENTILADA
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COMPONENTES DE UNA CASA PASIVA
Compacidad y
orientación del edificio
Aislamiento Térmico
Carpintería
Reducción de puentes
térmicos
Hermeticidad y su
control
Resto de calefacción con
aire, renovación y
aprovechamiento
Protección solar
Masa térmica -
Refrigeración por
ventilación nocturna
Fuente: Wolfgang Berger
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INERCIA TERMICASISTEMA CONSTRUCTIVA - MURO TROMBE – INVERNADERO -
ETC
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SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO: VENTILACIÓN Y EVAPORACIÓN CONTROLADA, VEGETACIÓN
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ANTECEDENTES
SISTEMA ACTIVO – SISTEMA PASIVO
CONCEPTOS PRINCIPALES DE LA EDIFICACION PASSIVHAUS
CÁLCULO ENERGÉTICO CON PHPP
ASPECTO ECONOMICO
RESUMEN – MENTALIDAD USUARIO
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Fácil de manejar –
Listas de Excel
Muy rápido
Adaptación al
cualquier clima
posible
Desarrollo de una
versión en español
en marcha
Calcula la demanda
de calefacción y
refrigeración
Calcula la energia
primaria
Calcula la carga de
calor / frio
HERRAMIENTA DE CÁLCULO ENERGÉTICO - PHPP
Valores en relación a la superficie de referencia
4261,3
Usado: Calculo mes a mes Certificado Passivhaus: Cumple ?
Demanda de calefacción 15 15 si
Test de presión y hermeticidad 0,6 0,6 si
142 120 no
56
-
Carga de calor - dem Potencia: 12Sobrecalentamiento verano: - % sobre 26 °C
Demanda de refrigeración: 5 15 si
Carga de frio - dem Potencia: 8
Superficie de referencia (envolvente térmico):
m2
kWh/(m2a) kWh/(m2a)
h-1 h-1
Energía Primaria Total ( ACS,
Calefacción, Refrigeración, Energía Eletrica
(Casa y otros):
kWh/(m2a) kWh/(m2a)
Energia Primaria de referencia (ACS,
Calefacción, Electricidad de apoyo) :kWh/(m2a)
Energia primariaAhorro por producción propio de solar
fotovoltaica:
kWh/(m2a)
W/m2
kWh/(m2a) kWh/(m2a)
W/m2
Justificacion de criterios de Passivhaus:
Demanda de calefacción/refrigeración ≤ 15 kWh/m²a
o Carga de calor ≤ 10W/m²
Energie primaria total ≤ 120 kWh/m²a
Hermiticidad al aire: n50 ≤ 0,6 [1/h]
Sobrecalentamiento verano max. 10%
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HERRAMIENTA DE CÁLCULO ENERGÉTICO - PHPP
Calculo de la superficie energetica de referencia (SER) según DIN 277Fuente: Berger
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ANTECEDENTES
SISTEMA ACTIVO – SISTEMA PASIVO
CONCEPTOS PRINCIPALES DE LA EDIFICACION PASSIVHAUS
CALCULO ENERGETICO CON PHPP
ASPECTO ECÓNOMICO
RESUMEN – MENTALIDAD USUARIO
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ASPECTO ECÓNOMICO
INVERSION - APRVECHAMIENTO
Fuente: PHI
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ASPECTO ECONOMICOASPECTO ECÓNOMICO
Ejemplo => Casa passiva Arias en Roncal
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ASPECTO ECONOMICOASPECTO ECÓNOMICO
Ejemplo => Casa passiva Arias en Roncal
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Se comparan dos variaciones de construcción:
Concepto Estandar CTE = U[W/m2 * K] Estandar Passivhaus = U[W/m 2 * K]
Suelo contra tierra 2,10 2,1
Fachadas 0,73 0,25
Cubierta 0,45 0,24
Forjado al exterior 0,46 0,24
Ventanas 2,2 1,32
Concepto Estandar CTE Estandar Passivhaus
Aislamiento térmicopared [cm]
1,5+1,8 12+2
Aislamiento térmicocubierta [cm]
6+2 14+2
Aislamiento térmicosolera [cm]
1 1
Aislamiento térmicoforjado exterior [cm]
2+1,8 10+4
Ventana 4/15/4 (aire) 4/16/4 (argon)
Los calculos energéticos dan el siguente resultado para cada variante:
Concepto Estandar CTE Estandar Passivhaus
Calculo energético[KWh/m2 * a]
85 13,6
Consumo total poraño [KWh/a]
16837 2668
ASPECTO ECÓNOMICO EJEMPLO RONCAL => CALCULO ENERGETICO
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ASPECTO ECONOMICOASPECTO ECÓNOMICO
RONCAL: DIFERENCIA INVERSIÓN
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ASPECTO ECÓNOMICO
RONCAL: COSTE ENÉRGETICO ANUAL
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ASPECTO ECÓNOMICO
RONCAL: AMORTIZACIÓN
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ANTECEDENTES
SISTEMA ACTIVO – SISTEMA PASIVO
CONCEPTOS PRINCIPALES DE LA EDIFICACION PASSIVHAUS
CALCULO ENERGETICO CON PHPP
ASPECTO ECONOMICO
RESUMEN – MENTALIDAD USUARIO
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Desconocimiento del sistema
Mentalidad en la Peninsula Ibérica
Los costes de inversión son demasiado importantes
No se conoce, no se ve, no se toca: no se cree
¡En España no se construye así! (no tienes ni id..) (indem en Portugal (?)
No existen subvenciones: son para las placas
MENTALIDAD DEL USUARIO ACTUAL
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Se realizan estudios
periódicos y estadísticas
que evaluan y validan el
cálculo y el sistema.
Se demuestran su validez e
indice de satisfacción del
usuario final
Se genera una demanda de
usuarios que “solo” quieren
el producto Passivhaus.
Fuente: PHI
CAMBIO DE MENTALIDAD
PLAN DE ACCIONES
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Se generan informaciones generales sobre el tema: ejemplo Frankfurt
Catálogo de preguntas
Como es la vida en un vivienda passivhaus: Experiencias de usuarios
Se informa como se asegura la calidad en una casa Passivhaus
Costes verdaderos/realesFuente: Stadt Frankfurt
CAMBIO DE MENTALIDAD
EJEMPLO CIUDAD FRANKFURT
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Es un concepto energético – no determina ningún estilo
de construcción, ningún estilo de diseño arquitectónico,
ningún tipo de materiales.
El concepto es muy adaptable – permite muy diversas
soluciones según el clima:
Importante es que el gasto de calefacción / refrigeración
se reduzca en cada caso a sólo 10 W/m², que coincide
con la capacidad de carga del aire de ventilación
higiénica.
LA FUERZA DE ESTANDAR PH
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DESARROLLO DE “SABER COMO”, EL KNOW-HOW
SE CREAN PUESTOS DE TRABAJO
ESPECIALIZADOS ENTRE LOS DISTINTOS
PROFESIONALES:
Constructores
Oficiales de obra, mano de obra
Técnicos, arquitectos, ingenieros
Asesores
Instaladores
Informadores cara al público y org. Oficiales, asesores
públicos
Técnicos en equipos de control
Estos puestos de trabajo son de alta calidad y de
índole local, ligados a pequeña y mediana empresa,
dando más estabilidad a la sociedad donde aparecen.
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NUEVAS EMPRESAS, PRODUCTOS Y
COMPONENTES PASSIVHAUS
EL ESTANDAR NECESITA COMPONENTES
ESPECIALIZADOS QUE SUPONEN UN
DESARROLLO:
Si bien, al principio, suponen un sobrecoste importante en la
construcción, al estar desarrollado el sistema y existir
más oferta, los sobrecostes bajan hasta diferencias
irrisorias respecto al estandar convencional.
Existen productos en:
Ventanas y puertas
Cristales de triple vidrio
Maquinaria e instalaciones
Sistemas aislantes
Tests de hermeticidad y sistemas de estanqueidad
Generan riqueza, puestos de trabajo especializados y
acaban exportando sus productos DE CALIDAD
también fuera de su país.
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LINEAS DE SUBVENCIONES Y TRABAJOS –
POLITICA EN OTROS PAISES
Existen líneas de subvenciones oficiales, específicamente
dedicadas al estandar, de regiones y ayuntamientos. Así
mismo existen desde las mismas consorcios y
organismos que hacen promoción, gestionan ésas
ayudas e influyen en la consecución de nuevos objetivos.
Existen lineas de financiación específicas de los bancos
oficiales regionales, con condiciones ventajosas.
En general, los bancos privados dan mejores condiciones
de hipotecas y mejor financiación a proyectos Passivhaus
que a otros proyectos, debido a que el concepto supone
un VALOR AÑADIDO que ayuda al cliente a DEVOLVER
su hipoteca, dado que sus costes van a ser más estables
y menos dependientes de factores externos.
El estandar Passivhaus - La energía mas barata que no se consume Wolfgang Berger, arquitecto, Arkimo
1.Feria ibérica sustanibilidade urbana, Bragança- 08.06.2011 – Workshop-Eco Construção 59
La fuerza del estandar PH,
Es un concepto energético – no determina ningún estilo de construcción,
ningún estilo de diseño arquitectónico, ningún tipo de materiales.
El concepto es muy adaptable – permite muy diversas soluciones según el
clima:
Importante es que el gasto de calefacción / refrigeración se reduzca en
cada caso a sólo 15 kWh/m2a, que coincide con la capacidad de carga del
aire de ventilación higiénica.
We have only one world
El estandar PASSIVHAUS - La energía mas barata que no se consume
1.Feria ibérica sustanibilidade urbana, Bragança- 08.06.2011 – Workshop-Eco Construção60
“Obrigado pela sua atenção”
WOLFGANG BERGER
Arquitecto
proyectos sostenibles ARKIMO slu
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